JP4923176B2 - 表面加工方法及び表面加工装置 - Google Patents
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Description
第1実施形態
図1は本発明による加工ヘッドを備えた湿式エッチング加工装置を示す図、図2は図1の加工ヘッドと被加工物としてのガラス基板を垂直姿勢に保持する基板ホルダーとの関係を示す図、図3は加工ヘッドの走査順路を示している。
単位時間当たりの体積加工速度をV1(mm3/min)
ライン加工幅をw(mm) 1パス当たりの加工深さをd(mm)
送りピッチをp(mm)
最高走査速度をVmax(mm/min)
最低加工深さをdmin(mm)
ガラス基板の面積をSmm2
Q1は最低加工体積(mm3)
Q2は形状堆積(mm3)
Q3はトータル除去堆積(=Q1+Q2)
トータル加工時間をT(min)
とすると、
単位時間当たりの体積加工速度V1は、
V1=w・d・Vmax → d=V1/(w・Vmax)
最低加工深さdminは、
dmin=d・(w/p)=[V1/(w・Vmax)]・(w/p)=V1/(Vmax・p)
最低加工体積Q1は、
Q1=S・dmin=V1・S/(Vmax・p)
トータル除去体積Q3は、
Q3=Q1+Q2=V1・S/(Vmax・p)+Q2
したがって、トータル加工時間Tは、下記の式で表わされる。
T=Q3/V1=(Q1+Q2)/V1=S/(Vmax・p)+Q2/V1
送りピッチpを8mm
ガラス基板の面積Sを1,000,000mm2(1000mm角基板)
形状体積Q2を3,000(mm3)(基板面積×3μmの体積で、平坦度では約6μm相当)とする。そして、最高走査速度をVmax(mm/min)を変化させた場合におけるトータル加工時間(h)を示す。
加工ヘッド2とガラス基板3とのギャップ:0.25mm
フッ酸濃度:25wt%
フッ酸循環流量:28L/h
フッ酸の吸引流量:31.4L/min
フッ酸温度:25℃
窒素ガス流量:8L/min
なお、加圧ガスノズル61のノズル端61aのサイズを13mm×1mmとした。
本発明の参考例を図8に示す。本参考例では、加工ヘッド2の構成が第1実施形態の構成と異なり、また窒素ガス加圧ノズルを加工ヘッドに設けた点が異なる他は上述した第1実施形態と同様なので、異なる点のみを説明する。
加工ヘッド2とガラス基板3とのギャップ:0.25mm
フッ酸濃度:25wt%
フッ酸循環流量:30L/h
フッ酸の吸引流量:31.4L/min
フッ酸温度:25℃
窒素ガス流量:20L/min
1A エッチャント循環装置
1B 加工ヘッド走査装置
2 加工ヘッド
3 ガラス基板(被加工物)
4 エッチャントタンク
5 エッチャント
6 エッチャント供給系
7 エッチャント回収管
8 ガス排気管
9 ガス排気ポンプ
10 濃度コントローラ
11 水
12 補給管
13 送液ポンプ
14 熱交換器
15 測温体
16 流量調節バルブ
17 流量計
18 フッ酸濃度センサー
19 供給管
20 温調ユニット
31 装置基台
32 2方向移動ステージ
33 加工ヘッド走査速度制御部
34 装置カバー
35 垂直フレーム
36 垂直フレーム部材
37 直線移動案内機構
38 水平フレーム部材
39 主走査方向駆動用のボールねじ
40 副走査方向用のボールねじ
41 ノズルブロック体
42 背面ブロック体
43 固定ねじ
44 供給ノズル部
45 排出孔
46 第1周溝
47 開口
48 第2周溝
49 排出路
51 外筒
51b フランジ部
51c 凹部
52 内筒
52a フランジ部
52b 液孔
53 ガイド部材
53a 開口部
54 背面板
55 排出孔
56 接続孔
57 周溝
58 中空孔部
59 排出路
61 加圧ガスノズル
61a ノズル端
62 ガス供給管
63 窒素ガス
71 第3周溝
72 加圧ガス孔
73 ガス供給孔
74 ガス供給管
Claims (6)
- 加工ヘッドによりエッチャントを被加工物の表面に供給し、吸引することにより、該加工ヘッドと被加工物との隙間に一定面積のエッチング領域をなすエッチャント流路を形成し、前記被加工物を垂直姿勢に保持した状態を維持して、該加工ヘッドと該被加工物とを相対的に走査して被加工物の表面を加工する表面加工方法であって、
前記加工ヘッドと前記被加工物との相対走査の際に、前記エッチャント流路を流れるエッチャントを該エッチャント流路の外側から前記相対走査方向に沿って、前記加工ヘッドの中心に向かって走査方向の前後から互いに向かい合う方向に流れる乾燥したガスの加圧ガス流で加圧し、前記エッチャント流路内にエッチャントを封じ込めることを特徴とする表面加工方法。 - 前記被加工物は、矩形平板形状の合成石英ガラスであることを特徴とする請求項1に記載の表面加工方法。
- 前記合成石英ガラスは、フォトマスク用のガラス基板であることを特徴とする請求項2に記載の表面加工方法。
- 前記フォトマスク用のガラス基板は、1辺が300mm角以上であることを特徴とする請求項3に記載の表面加工方法。
- 加工ヘッドによりエッチャントを被加工物の表面に供給し、吸引することにより、該加工ヘッドと被加工物との隙間に一定面積のエッチング領域をなすエッチャント流路を形成し、前記被加工物を基板保持台により垂直姿勢に保持した状態を維持して、該加工ヘッドを該被加工物に対し走査して被加工物の表面を加工する表面加工装置であって、
前記加工ヘッドの前端部に、前記エッチャント流路を流れるエッチャントに対して該エッチャント流路の外側から前記相対走査方向に沿って、前記加工ヘッドの中心に向かって走査方向の前後から互いに向かい合う方向に流れる乾燥した加圧ガスの加圧ガス流を、該加工ヘッドと前記被加工物との隙間に形成する加圧ガスノズルを設け、前記エッチャント流路内にエッチャントを封じ込めることを特徴とする表面加工装置。 - 前記加圧ガスノズルは、前記加工ヘッドの走査方向の前後に対向して一対配置したことを特徴とする請求項5に記載の表面加工装置。
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